아연 금속의 일함수. 313 nm 빛에 의해 방출되는 전자의 속도

아연의 일함수. zinc metal 351 nm 313 nm velocity electron

 

 

The mathematical equation for studying the photoelectric effect is

hν = W + 1/2 m_e u^2

where ν is the frequency of light shining on the metal;

W is the energy needed to remove an electron from the metal;

and m_e and u are the mass and speed of the ejected electron, respectively.

 

In an experiment, a student found that a maximum wavelength of 351 nm

is needed to just dislodge electrons from a zinc metal surface.

Calculate the velocity (in m/s) of an ejected electron

when the student employed light with a wavelength of 313  nm.

 

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313 nm 빛의 에너지를 계산하면,

E = hν = hc / λ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4964 )

 

= [(6.626×10^(-34) J•s) (2.998×10^8 m/s)] / [313 nm × (10^(-9) m / 1 nm)]

= (6.626×10^(-34)) (2.998×10^8) / (313 × 10^(-9))

= 6.35×10^(-19) J

 

 

 

아연의 일함수를 계산하면,

E = hc / λ

= (6.626×10^(-34)) (2.998×10^8) / (351 × 10^(-9))

= 5.66×10^(-19) J

 

 

 

위 두 에너지 차이 = 전자의 운동 에너지

(6.35×10^(-19)) - (5.66×10^(-19)) = 6.90×10^(-20) J

 

 

 

Ek = 1/2 m_e u^2

 

u = [ 2 × Ek / m_e ]^(1/2)

= [ 2 × (6.90×10^(-20) J) / (9.11×10^(-31) kg) ]^(1/2)

= 3.89×10^5 m/s

( 1 J = 1 kg•m^2/s^2 )

 

 

 

 

[ 동일 예제 https://ywpop.tistory.com/11308 ] 실험에서 한 학생은 아연 금속 표면에서 전자를 막 떼어내는데 필요한 최대 파장이 351 nm인 것을 발견하였다. 이 학생이 313 nm의 빛을 사용했다면 방출되는 전자의 속력을 계산하시오.

 

 

 

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